#pragma once
#ifndef __THREADPOOL_H__
#define __THREADPOOL_H__

#include <vector>
#include <queue>
#include <memory>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <future>
#include <functional>
#include <stdexcept>

class ThreadPool {
public:
    ThreadPool(size_t threads);
    ~ThreadPool();

    // 向线程池添加任务，返回一个future对象用于获取结果
    template<class F, class... Args>
    auto enqueue(F&& f, Args&&... args) 
        -> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type>;

private:
    std::vector<std::thread> workers;            // 工作线程数组
    std::queue<std::function<void()>> tasks;     // 任务队列
    std::mutex mutex;                            // 用于保护任务队列的互斥锁
    std::condition_variable condition;           // 用于等待新任务的条件变量
    bool running;                                // 线程池是否运行中
};


//! 模板函数不支持先声明再定义
template<typename F, typename... Args>
auto ThreadPool::enqueue(F&& f, Args&&... args) 
    -> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type> {

    // 推断任务返回值类型
    using return_type = typename std::result_of<F(Args...)>::type;

    // 打包任务以便同意调用不同类型任务
    auto task = std::make_shared<std::packaged_task<return_type()>>(
        std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)
    );
    
    // 获取future对象
    std::future<return_type> result = task->get_future();
    
    {
        // 作用于结束自动解锁
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);

        // 如果线程池已停止，不能添加新任务
        if(!running){
            throw std::runtime_error("enqueue on stopped ThreadPool");
        }
        // 将任务打包成无返回值函数
        tasks.emplace([task]() { (*task)(); });
    }

    // 唤醒一个等待资源的工作线程
    condition.notify_one();
    
    return result;
}

#endif  // __THREADPOOL_H__
